[發明專利]一種原生微/納米級碳化釩和輕金屬基非晶合金共強化鎂合金復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811091320.7
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109439983B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 毛多鷺;彭建洪;楊永瀟;李海琴;李海賓;許珂琳;周德華;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 青海民族大學
• 主分類號: C22C23/00
• 分類號: C22C23/00;C22C1/05;C22C1/10
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李林合

1.一種原生微/納米級碳化釩和輕金屬基非晶合金共強化鎂合金復合材料的制備方法，其特征在于主要包括以下步驟：

步驟1、將釩粉和石墨粉按比例混合，高能球磨一段時間后得到高活性、高比表面積的原生碳化釩(V₈C₇)顆粒粉體；

步驟2、將輕金屬鎂粉或鋁粉或鈦粉與其它一些合金元素按一定比例混合，高能球磨一段時間后得到具有高活性、高晶化溫度的鎂基或鋁基或鈦基非晶合金顆粒粉體；

步驟3、將步驟1得到的V₈C₇顆粒粉體按一定比例加入到步驟2得到的非晶合金顆粒粉體中，高能球磨后得到V₈C₇和非晶合金混合粉體；

步驟4、將步驟3得到的V₈C₇和非晶合金混合粉體按一定比例加入到鎂合金粉末，再加入一定量的酒精，并用超聲輔助方式進行機械攪拌得到混合均勻的漿料，然后將漿料放入真空烘箱中烘干，然后得到復合粉體；

步驟5、將步驟4得到的復合粉體置于模具中，利用冷等靜壓機或四柱液壓機進行高壓壓實，得到致密的復合塊體坯料；

步驟6、將步驟5得到的致密復合塊體坯料放入真空熱壓燒結爐中進行低溫熱壓燒結，得到高致密的熱壓復合塊體；

步驟7、將步驟6得到塊體復合材料以高擠壓比進行熱擠出，最后得到高強高韌的原生微納/米級V₈C₇和非晶合金共強化鎂合金復合材料。

步驟8、可對將步驟7得到的鎂合金復合材料適當的熱處理。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟1中，釩粉和石墨粉的摩爾比為8:7，高能球磨一段時間后得到高活性、高比表面積的原生V₈C₇顆粒粉體，球磨時間為40～80h，球料比為10:1～20:1，轉速為300-600r/min。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟2中，輕金屬鎂粉或鋁粉或鈦粉和T按一定比例進行混料，經高能球磨后得到鎂基或鋁基或鈦基非晶合金顆粒粉體--要求其斷裂強度不低于800MPa、晶化溫度不得低于350℃；其球磨時間為40～100h，球料比為10:1～50:1，轉速為300-600r/min；T表示為Cu、Ni、Si、Y、Fe、Ca、Zn、Nd、B中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟3中，V₈C₇顆粒與非晶合金顆粒的混合比例范圍在1:6～1:20，經高能球磨后得到V₈C₇顆粒與非晶合金顆粒的混合粉體，球磨時間為20～40h，球料比為10:1～20:1，轉速為300-600r/min。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟4中，加入到鎂合金粉體中的V₈C₇顆粒和非晶合金顆粒，其質量分別占混合粉體總質量的0.25～5％和5～30％，其余為鎂合金粉體；酒精加入量只要保證攪拌時漿料具有足夠的流動性即可；超聲輔助機械力攪拌時的超聲功率為100～200Hz，葉片轉速為300～1000rpm，攪拌時間為30-60min。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟4中，鎂合金粉體的牌號可為Mg-Al系、Mg-Zn系、Mg-Mn系、Mg-RE系或Mg-Zn-RE-Zr系中的一種。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟4中，將攪拌混合均勻的漿料進行真空烘干，真空度100Pa，烘料溫度為80℃，烘料時間24h。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟5中，利用冷等靜壓機壓實，則將烘干的混合粉體置于專用的成型包套中；利用四柱液壓機壓實，則將烘干的混合粉體置于不銹鋼模具中。冷等靜壓機/四柱液壓機的壓力為300-600MPa，保壓時間為10-30min。